TÉCNOLOGIA TÉCNOLOGIA MECÂNICAMECÂNICA

AULA: 01AULA: 01

PROF: Elias Junior.PROF: Elias Junior.

TEM 68hTEM 68h

1) 1) Propriedade físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais ferrosos e não ferrosos;

2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e 2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais plásticos; tecnológicas dos materiais plásticos; termoplásticos;termoplásticos;

3) Cerâmicos e compósitos; 3) Cerâmicos e compósitos; 4) Tratamento termo-químico e termo-físico;4) Tratamento termo-químico e termo-físico; 5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio 5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio

não destrutivonão destrutivo..

Propriedade físico-químicaPropriedade físico-química

propriedade físico-química é toda e qualquer propriedade da matéria.

Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tenha massa. e tenha massa.

A física moderna entende a matéria e a A física moderna entende a matéria e a energia como dois aspectos de uma energia como dois aspectos de uma mesma natureza.mesma natureza.

Propriedades fisico-químicas Propriedades fisico-químicas Os metais ferrosos são ligas do ferro com Os metais ferrosos são ligas do ferro com

carbono e outros elementos, tais como o carbono e outros elementos, tais como o silício, o manganês, o fósforo, o enxofre e outros.

Conforme a Conforme a intensidade de carbono, as ligas , as ligas de ferro e carbono se dividem em de ferro e carbono se dividem em aço e ferro fundido. .

O aço é uma liga que contém até 2% de O aço é uma liga que contém até 2% de carbono e o ferro fundido, quando o conteúdo carbono e o ferro fundido, quando o conteúdo de carbono é maior do que 2%. de carbono é maior do que 2%.

metalurgia metalurgia

É a ciência que trata da produção dos metais É a ciência que trata da produção dos metais a partir dos minérios.a partir dos minérios.

A extração dos metais dos minérios se realiza A extração dos metais dos minérios se realiza em usinas metalúrgicas em usinas metalúrgicas

Matéria prima para obter ferro Matéria prima para obter ferro fundidofundido

Os minérios de ferro são compostos são compostos naturais que contêm óxido de ferro e a naturais que contêm óxido de ferro e a chamada ganga. chamada ganga.

A A gangaganga se compõe basicamente de se compõe basicamente de sílica, alumina, óxido de cálcio e óxido de magnésio

GangaGanga Ganga são as impurezas contidas nos minérios. Os principais tipos de ganga encontrados em

minérios são micro-inclusões de Silício, Enxofre, Fósforo e Óxidos Globulares.

A ganga é responsável pela perda da qualidade do produto da exploração de minérios

Afeta nas propriedades mecânicas e químicas do minério.

Altera a sua ductibilidade e resistência

minérios de ferro industriaisminérios de ferro industriais

1)1) A MAGNETITAA MAGNETITA (ou imã (ou imã natural) contém ferro em natural) contém ferro em forma de óxido ferroso forma de óxido ferroso férrico férrico

2)2) O conteúdo de ferro nestes O conteúdo de ferro nestes minérios oscila, na prática minérios oscila, na prática entre 45 a 70%. entre 45 a 70%.

3)3) O minério tem grande O minério tem grande densidade densidade e cor negra.e cor negra.

HEMATITA ou oligisto HEMATITA ou oligisto

É o óxido de ferro desidratado É o óxido de ferro desidratado Este minério contêm de 50 a 60%

de ferro É de cor avermelhado-anegradaÉ de cor avermelhado-anegrada. . Quando dado forma em Quando dado forma em

ornamentos é frequente chamado ornamentos é frequente chamado de diamante preto.de diamante preto.

Os depósitos de hematita cinzento Os depósitos de hematita cinzento são encontrados tipicamente nos são encontrados tipicamente nos lugares onde houve água parada lugares onde houve água parada ou fontes de água mineral quente. ou fontes de água mineral quente.

LIMONITALIMONITA

LIMONITA é o óxido de LIMONITA é o óxido de ferro hidratado ferro hidratado

O minério contém de 20 a 60% de ferro

Tem cor pardaTem cor parda com com diferentes matizes diferentes matizes

formados a partir da formados a partir da oxidação de minerais que oxidação de minerais que contêm ferro. contêm ferro.

SIDERITASIDERITA

SIDERITA é a combinação do SIDERITA é a combinação do ácido carbônico com o ferro ácido carbônico com o ferro

O conteúdo de ferro neste O conteúdo de ferro neste mineral oscila, na prática entre mineral oscila, na prática entre 30 e 42%.30 e 42%.

O minério O minério tem uma cor gris tem uma cor gris com matizes de amarelo.com matizes de amarelo.

Alto forno e sua construçãoAlto forno e sua construção

O alto forno é uma instalação O alto forno é uma instalação de ação contínua, cuja de ação contínua, cuja capacidade de produção é de capacidade de produção é de até 2000t de ferro fundido em até 2000t de ferro fundido em 24 horas.24 horas.

Os altos-fornos que utilizam Os altos-fornos que utilizam coque têm uma altura de até coque têm uma altura de até 35m, e os que empregam 35m, e os que empregam carvão vegetal, até 20m. carvão vegetal, até 20m.

Alto forno e sua construçãoAlto forno e sua construção

O alto-forno baseia-se O alto-forno baseia-se no fato de que o no fato de que o silíciosilício indesejável e outras indesejável e outras impurezas, são mais impurezas, são mais leves do que o ferro leves do que o ferro fundido, seu produto fundido, seu produto principal, designado por principal, designado por ferro gusa. ferro gusa.

1.Fornalha Cowper2.zona de derretimento3. zona de redução de óxido ferroso4.zona de redução de óxido férrico5.zona de pré-aquecimento (garganta)6. alimentação de minério, pedra calcária e coque siderúrgico7. escapamento de gases8. coluna de minério, coque e pedra calcária9. remoção de escória10. ferro-gusa11. Chaminé para escoamento dos gases liberados

Método de conversoresMétodo de conversores

O método de conversores para produzir aço, proposto pelo metalúrgico inglês H. Bessemer em 1855, consiste em soprar ar comprimido ao ferro fundido derramado em uma retorta especial chamada conversor.

ConversorConversor

Método ThomasMétodo Thomas

O método foi proposto pelo inglês Thomas O método foi proposto pelo inglês Thomas em 1878, em 1878,

é utilizado para os ferros ricos em fósforo. é utilizado para os ferros ricos em fósforo.

Método MartinMétodo Martin

O método Martin, diferentemente do método de conversores,

Fornece a possibilidade de transformar em aço não só o ferro fundido (líquido, em blocos), mas também a sucata de todo gênero dos metais ferrosos (scrap) e peças de máquinas inúteis para a indústria..

ESTRUTURA METÁLICA ESTRUTURA METÁLICA

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS :CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS : Constituição da Matéria – átomoConstituição da Matéria – átomo Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso.Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso. Natureza do átomo: Modelo de BOHRNatureza do átomo: Modelo de BOHR Associação de átomos – Associação de átomos – Ligações (Iônica, Ligações (Iônica,

covalente)covalente)

Ocorrência dos metais Ocorrência dos metais

Densidade:Densidade: Peso por unidade de volume – g/cm Peso por unidade de volume – g/cm33

Propriedades térmicas:Propriedades térmicas: Coeficiente linear de Coeficiente linear de dilatação térmica – cm/cm/ºC.dilatação térmica – cm/cm/ºC.

Calor específicoCalor específico – cal/g/ºC. – cal/g/ºC. Energia CalEnergia Cal – para aumentar de 1ºC a temp. de 1g – para aumentar de 1ºC a temp. de 1g

de água.de água. Propriedades eletromagnéticasPropriedades eletromagnéticas – Condutibilidade – Condutibilidade

elétricaelétrica Propriedades óticasPropriedades óticas – opacidade; refletibilidade – opacidade; refletibilidade Propriedades QuímicasPropriedades Químicas – Resistência à corrosão e – Resistência à corrosão e

resistência à oxidação.resistência à oxidação.

PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃODETERMINAÇÃO

Tensão: Intensidade de forças, correspondendo, portanto, à carga dividida pela seção transversal do corpo. (Kgf/mm2)

Tensão de Tração – Na qual há uma tendência de separação do material em duas partes em relação ao plano de tensão.

Tensão de Compressão – Que é o inverso de tração, as partes do material adjacentes ao plano de tensão tendem a comprimir-se uma contra a outra.

PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃO

DEFORMAÇÃO: É a mudança dimensional que se verifica no material como resultado da carga aplicada.

RESISTÊNCIA: É a carga ou tensão máxima suportada pelo material, dentro de determinadas condições, por exemplo, resistência elástica, resistência a carga máxima, resistência a ruptura.

DUCTIBILIDADE: Corresponde à capacidade de um material poder ser deformado apreciavelmente antes de romper. O aço de baixo teor carbono, por exemplo, é uma liga de grande ductibilidade

PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃO

TENACIDADE: É a capacidade de um material de resistir à quebra.

É a quantidade de energia que um material pode adsorver antes de fracturar.

DEFORMAÇÃO PLÁSTICA: Ultrapassada a fase elástica ou o “limite elástico” do material sob deformação, este deformam-se permanentemente, dentro da chamada “fase plástica”

QUESTIONÁRIOQUESTIONÁRIO

1-Classifique os metais ferrosos.1-Classifique os metais ferrosos.

2- Como são divididas as ligas de ferro e 2- Como são divididas as ligas de ferro e carbono?carbono?

3- Com relação ao percentual de carbono 3- Com relação ao percentual de carbono classifique o aço e o ferro fundido.classifique o aço e o ferro fundido.

4- O que é ganga?4- O que é ganga?

5- Quais as características da magnetita?5- Quais as características da magnetita?

QUESTIONÁRIOQUESTIONÁRIO

6- Relacione os minérios de ferro industriais e 6- Relacione os minérios de ferro industriais e as suas características.as suas características.

7- Quais os métodos utilizados para converter 7- Quais os métodos utilizados para converter ferro fundido em aço?ferro fundido em aço?

8- Qual a importância do calor específico?8- Qual a importância do calor específico?

9- Qual a diferença entre a deformação 9- Qual a diferença entre a deformação plástica e elástica?plástica e elástica?